用于降低传感器的瞬态电流的系统和方法技术方案

一种传感器系统包括像素阵列、列单元和补偿电路。像素阵列被配置成提供像素列数据。列单元被配置成由像素列数据生成偏移数据输出信号。偏移数据输出信号包括数字偏移。补偿电路被配置成从偏移数据输出信号中除去数字偏移。补偿电路还被配置成生成数据输出信号。本发明专利技术还提供了一种用于降低传感器的瞬态电流的系统和方法。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉援引本申请要求以Kuo-Yu Chou等人的名义于2013年3月14日提交的标题为“Systems and Methods to Mitigate Transient Current for Sensors，，的编号为61/782，115的美国临时申请专利的优先权，将该申请结合于此作为参考。
本专利技术涉及半导体领域，更具体地，本专利技术涉及一种。
技术介绍
图像传感器是包含像素传感器阵列的集成电路。每个像素传感器包括光电探测器和放大器。在移动器件中使用的一种类型的图像传感器是CMOS形成的图像传感器。这样的图像传感器与诸如CCD传感器的其他类型的图像传感器相比具有相对较低的成本。 典型的基于CMOS的像素传感器包括光电探测器、复位晶体管、转移晶体管和选择晶体管。选择晶体管允许选择对应的像素传感器。当复位传感器和转移晶体管被导通时，光电探测器清除集成的电荷然后基于被感测的图像收集电荷。电荷被转化成数字值，然后被提供为表示被感测的图像的像素的信息。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的问题，根据本专利技术的一个方面，提供了一种传感器系统，包括:像素阵列，被配置成提供像素列数据； 列单元，被配置成根据所述像素列数据生成偏移数据输出信号，其中，所述偏移数据输出信号包括数字偏移；以及补偿电路，被配置成从所述偏移数据输出信号中除去所述数字偏移并生成数据输出信号。 在所述系统中，所述数据输出信号包括对应于捕获图像的数字信息。 在所述系统中，所述列单元被配置成执行模数转换。 在所述系统中，每一个所述列单元均包括具有与至少一个其他计数器不同的偏移的计数器。 [0011 ] 在所述系统中，所述偏移包括非零数字值。 在所述系统中，所述偏移包括极性。 在所述系统中，所述像素阵列被布置成行和列，并且所述阵列的每个像素均包括光电探测器。 在所述系统中，进一步包括行电路，所述行电路被配置成选择所述像素阵列的行，其中，所选择的行生成所述像素列数据。 在所述系统中，所述补偿电路包括加法器部件，所述加法器部件被配置成通过偏移值修改所述偏移数据输出信号。 在所述系统中，所述补偿电路包括查找表，并且所述查找表被配置成提供所述偏移值。 在所述系统中，所述补偿电路包括极性部件，所述极性部件被配置成通过所选极性修改所述偏移数据输出信号。 在所述系统中，进一步包括斜坡部件，所述斜坡部件被配置成生成斜坡信号并向所述列单元提供所述斜坡信号，其中，所述斜坡信号用于生成所述偏移数据输出信号。 在所述系统中，进一步包括与所述列单元相连接的水平扫描部件，其中，所述水平扫描部件被配置成触发所述列单元的对应单元的输出。 根据本专利技术的另一方面，提供了一种列单元，包括:偏移生成器，被配置成生成偏移信号；比较器，被配置成根据像素输入信号和斜坡信号生成比较器输出信号；以及计数器，与所述偏移生成器和所述比较器相连接，所述计数器被配置成响应于所述比较器输出信号生成计数信号。 在所述单元中，所述计数器进一步被配置成从所述偏移信号指示的值开始计数。 在所述单元中，所述计数器进一步被配置成在所述偏移信号指示的方向上计数。 在所述单元中，所述像素输入信号对应于像素阵列的像素。 在所述单元中，所述计数信号是由所述偏移信号修改后的像素阵列的像素的光电探测器上的电荷的数字表示。 在所述单元中，所述偏移信号表示与不同列单元中的计数器不同的起始计数。 根据本专利技术的又一方面，提供了一种用于传感器的生成数据输出信号的方法，所述方法包括:选择像素阵列的像素；为列单元的计数器选择偏移起始值；为所述计数器选择偏移极性；接收来自所选像素的像素信号；使用所述偏移起始值和所述偏移极性，根据所述像素信号生成偏移计数信号；以及补偿所述偏移计数信号以获得所述所选像素的数据输出信号。 在所述方法中，进一步包括:选择所述像素阵列的第二像素；选择第二偏移起始值；选择第二偏移极性；接收来自所选择的第二像素的第二像素信号；使用所述第二偏移起始值和所述第二偏移极性，根据所述第二像素信号生成第二偏移计数信号，其中，所述第二偏移起始值与所述偏移起始值不同和/或所述第二偏移极性与所述偏移极性不同。 【附图说明】 图1是示出根据本专利技术的一个实施例的图像传感器系统的视图。 图2是根据本专利技术的一个实施例的列ADC单元的更详细的视图。 图3是示出根据本专利技术的一个实施例的列ADC单元的视图。 图4是示出根据本专利技术的一个实施例的与列ADC单元相关的信号的视图。 图5是示出多个计数器中的瞬态反应的视图。 图6是示出根据本专利技术的一个实施例在多个计数器中避免瞬态反应的视图。 图7是示出根据本专利技术的一个实施例在多个计数器中避免瞬态反应的另一个视图。 图8是示出根据本专利技术的一个实施例的补偿部件的框图。 图9是示出使用多个计数器降低传感器中的瞬态电流和瞬态反应的方法的流程图。 【具体实施方式】 在本文中参照附图进行说明，在整个说明书中相似的参考标号通常用于表示相似的元件，并且各种结构不必按比例绘制。在下列描述中，为了说明的目的，阐述许多具体细节以便于理解。然而，对于本领域普通技术人员来说，可以以低于这些具体细节的程度来实践本文描述的一个或多个方面是显然的。在其他情况中，以框图的形式示出已知的结构和器件以便于理解。 图1是示出根据本专利技术的一个实施例的图像传感器系统100的视图。系统100在与其他方法相比降低了图像感测期间的峰值瞬态电流。 基于各种因素会在传感器系统中产生瞬态电流。平均瞬态电流是一段时间内的平均瞬态电流。峰值瞬态电流是几乎瞬时的或者短期的“峰值”电流。传感器电流可以具有相对低的平均瞬态电流，但是会具有相对高的峰值瞬态电流。如果传感器系统在其设计中不能解决峰值瞬态电流，则数据会出现错误，电路会出现故障等等。解决峰值瞬态电流的一种技术是使系统部件“特大化(oversize)”,以使它们可以充分地处理这些峰值电流。本文描述的是另一种技术，该技术是减少峰值瞬态电流的发生。当然，可以理解以组合和/或单独地使用这两种技术也在本专利技术的范围内。 系统100包括行电路102、像素阵列104、斜坡部件(ramp component) 106、数字控制电路108、列ADC单元110、水平扫描部件112和补偿电路114。行电路102控制像素阵列104的操作。行电路102生成一个或多个阵列控制信号118来选择和利用像素行。行电路102通过来自数字控制电路108的控制信号116进行操作。 像素阵列104包括像素传感器阵列。阵列104被布置成矩阵形式的行和列，并包括指定数量的行和另一指定数量的列。示出合适数量和/或选择数量的列和行。在一个实施例中，具有3，200列和1，600行。 每个像素传感器与一行和一列相关。传感器是基于CMOS的并且被配置成基于被感测的图像捕获电荷。捕获的电荷由列提供作为模拟形式的像素列数据128。 在该实施例中，根据阵列控制信号118，通过行来选择像素阵列104。通常，列数据128包括阵列104的每列的单个模拟数据或电荷。因而，提供的像素列数据128对应于所选的行并包括多重信号，每列一重信号。单个列电荷数据对应于阵列1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传感器系统，包括：像素阵列，被配置成提供像素列数据；列单元，被配置成根据所述像素列数据生成偏移数据输出信号，其中，所述偏移数据输出信号包括数字偏移；以及补偿电路，被配置成从所述偏移数据输出信号中除去所述数字偏移并生成数据输出信号。

【技术特征摘要】
2013.03.14 US 61/782,115;2013.05.14 US 13/893,4681.一种传感器系统,包括: 像素阵列，被配置成提供像素列数据； 列单元，被配置成根据所述像素列数据生成偏移数据输出信号，其中，所述偏移数据输出信号包括数字偏移；以及 补偿电路，被配置成从所述偏移数据输出信号中除去所述数字偏移并生成数据输出信号。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述数据输出信号包括对应于捕获图像的数字信息。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述列单元被配置成执行模数转换。4.根据权利要求1所述的系统，其中，每一个所述列单元均包括具有与至少一个其他计数器不同的偏移的计数器。5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述偏移包括非零数字值。6.根据权利要求4所述的系统，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：周国煜，陶伟伦，叶尚府，赵亦平，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71